JPS62106382A - 磁性薄膜の磁歪定数測定装置 - Google Patents
磁性薄膜の磁歪定数測定装置Info
- Publication number
- JPS62106382A JPS62106382A JP24616985A JP24616985A JPS62106382A JP S62106382 A JPS62106382 A JP S62106382A JP 24616985 A JP24616985 A JP 24616985A JP 24616985 A JP24616985 A JP 24616985A JP S62106382 A JPS62106382 A JP S62106382A
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- Japan
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- stress
- magnetic
- thin film
- measuring
- magnetic thin
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、磁性薄膜の磁歪定数測定装置に関し特に高感
度、高精度の磁性薄膜の磁歪定数測定装置に関する。
度、高精度の磁性薄膜の磁歪定数測定装置に関する。
従来、磁性薄膜の磁歪定数測定装置については、アイ・
イー・イー・イートランザクッション オブ マグネテ
ィックス（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ、 Ｍａｇｎｅｔｉｃ
ｓＭＡＧ１２，８１９ （１９７６年））におけるクロ
クホルム（Ｋｌｏｋｈｏｌｍ）によるザ メジャメント
オブ マグネトストリクジョン イン フェロマグネ
ティック シン フィルム（”’ｒｈｅ Ｍｅａｓｕｒ
ｅｍｅｎｔ ｏｆＭａｇｎｅｔｏｓｔｒｉｃｔｉｏｎｉ
ｎ Ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｔｈ１ｎ Ｆｉｌｍ
ｓ”）と題する文献において論じられている。
イー・イー・イートランザクッション オブ マグネテ
ィックス（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ、 Ｍａｇｎｅｔｉｃ
ｓＭＡＧ１２，８１９ （１９７６年））におけるクロ
クホルム（Ｋｌｏｋｈｏｌｍ）によるザ メジャメント
オブ マグネトストリクジョン イン フェロマグネ
ティック シン フィルム（”’ｒｈｅ Ｍｅａｓｕｒ
ｅｍｅｎｔ ｏｆＭａｇｎｅｔｏｓｔｒｉｃｔｉｏｎｉ
ｎ Ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｔｈ１ｎ Ｆｉｌｍ
ｓ”）と題する文献において論じられている。
この方法は、磁性薄膜が付着している短冊状基板の一端
を固定して片持ち梁とし、自由端に平行に固定電極を配
置し、磁場を基板と平行に印加して磁性薄膜の磁歪によ
り基板を歪曲せしめ、その自由端と固定電極との間隔の
変化を基板の自由端と固定電極で構成するコンデンサの
電気容量の変化により８１ｑ定し、その変位より磁歪定
数を決定する方法である。
を固定して片持ち梁とし、自由端に平行に固定電極を配
置し、磁場を基板と平行に印加して磁性薄膜の磁歪によ
り基板を歪曲せしめ、その自由端と固定電極との間隔の
変化を基板の自由端と固定電極で構成するコンデンサの
電気容量の変化により８１ｑ定し、その変位より磁歪定
数を決定する方法である。
しかし、上記の方法は感度が不十分であり、感度を一ヒ
げるためには短冊状基板の長さを７０ｎｎ以上、厚さを
０ 、３５ ｎｎ以下にしなければならない。
げるためには短冊状基板の長さを７０ｎｎ以上、厚さを
０ 、３５ ｎｎ以下にしなければならない。
また、例えば、長さ７０ｍｍ、幅１５ｍ、厚さ０．３５
画の短冊状基板に付着した磁性薄膜の２．５ Ｘ １０
−７の磁歪定数を測定するためには磁性薄膜の膜厚が約
１μｍ以上であることが必要であり、磁性薄膜の磁歪定
数を高精度で測定することが困難であった。
画の短冊状基板に付着した磁性薄膜の２．５ Ｘ １０
−７の磁歪定数を測定するためには磁性薄膜の膜厚が約
１μｍ以上であることが必要であり、磁性薄膜の磁歪定
数を高精度で測定することが困難であった。
本発明の目的は、従来方法における欠点を解決し、高感
度かつ高精度である磁性薄膜の磁歪定数測定装置を提供
することにある。
度かつ高精度である磁性薄膜の磁歪定数測定装置を提供
することにある。
上記目的を達成するために、本発明では、磁性薄膜に応
力を加え、逆磁歪効果によって生じる磁気異方性定数の
変化量を測定し、応力と磁気異方性定数の変化量との関
係から磁歪定数を測定する。
力を加え、逆磁歪効果によって生じる磁気異方性定数の
変化量を測定し、応力と磁気異方性定数の変化量との関
係から磁歪定数を測定する。
特に磁気異方性定数の変化量を測定する手段としては、
磁気異方性定数の変化により生ずるトルクの変化量を測
定する方法、磁気ヒステリシス曲線の変化を測定する方
法９強磁性共鳴磁場の変化量を測定する方法などがある
が、磁気ヒステリシス曲線の変化を測定する方法は保磁
力の大きい磁性薄膜の磁歪定数の測定が困難である２強
磁性共鳴磁場の変化量を測定する方法は、磁性薄膜に応
力を加えた場合と加えてない場合の共鳴磁場の変化率が
１％程度の大きさしかないためにｉ＋ｌＩ定が困難であ
るという問題がある。従って、感度、精度の面から磁気
異方性の変化量はトルクの変化量からｄｌり定すること
が望ましい。
磁気異方性定数の変化により生ずるトルクの変化量を測
定する方法、磁気ヒステリシス曲線の変化を測定する方
法９強磁性共鳴磁場の変化量を測定する方法などがある
が、磁気ヒステリシス曲線の変化を測定する方法は保磁
力の大きい磁性薄膜の磁歪定数の測定が困難である２強
磁性共鳴磁場の変化量を測定する方法は、磁性薄膜に応
力を加えた場合と加えてない場合の共鳴磁場の変化率が
１％程度の大きさしかないためにｉ＋ｌＩ定が困難であ
るという問題がある。従って、感度、精度の面から磁気
異方性の変化量はトルクの変化量からｄｌり定すること
が望ましい。
本装置は、少なくとも磁性薄膜に応力を印加する装置、
電磁石、トルク測定装置、記録装置から成っており、さ
らにこれらを制御するコンピュータなどの制御装置、デ
ィスプレイ、プリンタ、自動的に磁性薄膜に応力を印加
する装置、磁性薄膜に印加した応力を測定する装置を含
むことが望ましい。
電磁石、トルク測定装置、記録装置から成っており、さ
らにこれらを制御するコンピュータなどの制御装置、デ
ィスプレイ、プリンタ、自動的に磁性薄膜に応力を印加
する装置、磁性薄膜に印加した応力を測定する装置を含
むことが望ましい。
以下１本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する
。
。
第２図は、磁性薄膜が付着している短冊状基板を歪曲さ
せ、磁性薄膜に応力を印加する装置の一例を示す。２１
は磁性薄膜が付着している短冊状基板２２は装置本体、
２３は基板中央部に力を加え、基板を歪曲させるネジで
ある。この基板の厚さと曲率を測定することにより磁性
薄膜に加えた応力を算出する。
せ、磁性薄膜に応力を印加する装置の一例を示す。２１
は磁性薄膜が付着している短冊状基板２２は装置本体、
２３は基板中央部に力を加え、基板を歪曲させるネジで
ある。この基板の厚さと曲率を測定することにより磁性
薄膜に加えた応力を算出する。
第１図は、磁性薄膜の磁歪定数測定装置の一例である。
１１は電磁石、１２は電磁石のポールピースである。台
座１３にはモータがついており、電磁石を回転させるこ
とができる。１４は試料台であり、トルク測定装置１５
と連結されており、電磁石１１を回転させることにより
第３図の様な試料と印加磁場のなす角度によるトルク変
化を測定できる。この際、試料を十分飽和する磁場をか
ける。まず、磁性薄膜が付着している短冊状基板のトル
ク曲線を歪曲させていない状態で測定してコンピュータ
１６に信号を入力する。同時に、トルク曲線は、Ｘ−Ｙ
レコーダ１７に記録される。
座１３にはモータがついており、電磁石を回転させるこ
とができる。１４は試料台であり、トルク測定装置１５
と連結されており、電磁石１１を回転させることにより
第３図の様な試料と印加磁場のなす角度によるトルク変
化を測定できる。この際、試料を十分飽和する磁場をか
ける。まず、磁性薄膜が付着している短冊状基板のトル
ク曲線を歪曲させていない状態で測定してコンピュータ
１６に信号を入力する。同時に、トルク曲線は、Ｘ−Ｙ
レコーダ１７に記録される。
コンピュータ１６は試料が一軸磁気異方性を持っている
と仮定してトルク曲線をフーリエ解析しトルクの大きさ
を求める。さらに磁性薄膜が付着している短冊状基板の
トルク曲線を歪曲させた状態で測定し、コンピュータ１
６に信号を入力し、同様の解析を行わせる。そしてコン
ピュータ１６は、磁性薄膜に応力を加えた場合と応力を
加えていない場合のトルクの大きさの差ΔＴを求める。
と仮定してトルク曲線をフーリエ解析しトルクの大きさ
を求める。さらに磁性薄膜が付着している短冊状基板の
トルク曲線を歪曲させた状態で測定し、コンピュータ１
６に信号を入力し、同様の解析を行わせる。そしてコン
ピュータ１６は、磁性薄膜に応力を加えた場合と応力を
加えていない場合のトルクの大きさの差ΔＴを求める。
ここで磁性薄膜の体積をコンピュータ１６に入力すると
、磁性薄膜に応力を加えた場合と応力を加えていない場
合の磁気異方性定数の差ΔＫが算出される。そして、磁
性薄膜の磁歪定数λＳとΔにと磁性薄膜に加えた応力σ
との関係 Δに＝−λＳσ よりλＳが算出され、コンピュータ１６のディスプレイ
１８及びプリンター９に表示される。
、磁性薄膜に応力を加えた場合と応力を加えていない場
合の磁気異方性定数の差ΔＫが算出される。そして、磁
性薄膜の磁歪定数λＳとΔにと磁性薄膜に加えた応力σ
との関係 Δに＝−λＳσ よりλＳが算出され、コンピュータ１６のディスプレイ
１８及びプリンター９に表示される。
上記実施例に基づいて行った、長さ９ 、７ ｒａ 。
幅：３Ｗ１１．厚さ０．３＋＋＊＋＋の基板上に付着し
ている膜厚０．５μｍのＦｅ Ｃｏ ５１合金スパ
ツタ膜の磁歪定数の測定結果を第１表に示す。この結果
、磁歪定数Ｉ Ｘ １０−７まで精度良く測定できるこ
とがわかった。
ている膜厚０．５μｍのＦｅ Ｃｏ ５１合金スパ
ツタ膜の磁歪定数の測定結果を第１表に示す。この結果
、磁歪定数Ｉ Ｘ １０−７まで精度良く測定できるこ
とがわかった。
第１表
また、上記実施例の拡張として磁性薄膜に応力を印加す
る装置の自動化の一例を第４図に示す。
る装置の自動化の一例を第４図に示す。
応力制御装置４１に制御されたネジ回転装置４２は、第
２図に示した磁性薄膜に応力を印加する装置４３に付属
しているネジ４４を回し、基板４５を歪曲させる。その
際、発光装置４６が発光した光を基板４５に当てる。基
板４５が歪曲するに従い、反射光４７の方向が変化し、
ある角度に達すると受光装置４８に反射光４７が入射し
、応力制御装置４１はネジ回転装置４２を停止させる。
２図に示した磁性薄膜に応力を印加する装置４３に付属
しているネジ４４を回し、基板４５を歪曲させる。その
際、発光装置４６が発光した光を基板４５に当てる。基
板４５が歪曲するに従い、反射光４７の方向が変化し、
ある角度に達すると受光装置４８に反射光４７が入射し
、応力制御装置４１はネジ回転装置４２を停止させる。
磁性薄膜に加える応力の大きさは受光装置４８の位置に
よって調節することができる。この自動的に磁性薄膜に
応力を印加する装置の使用により、応力の印加と印加し
た応力の１ｉｌｌｌ定が省力化され、４１１定時間を約
５０％短縮することができた。
よって調節することができる。この自動的に磁性薄膜に
応力を印加する装置の使用により、応力の印加と印加し
た応力の１ｉｌｌｌ定が省力化され、４１１定時間を約
５０％短縮することができた。
本発明によれば高感度で磁性簿膜の磁歪定数を測定でき
るので、長さ１０ｍ＋＋、厚さ０．３Ｉ程度の基板上に
付着した膜厚１μｍ以下、磁歪定数ｌＸｌ０−’程度の
磁性薄膜であっても磁歪定数を測定できることが確認で
きた。士た応力を加えていない状態で磁性薄膜の持って
いる磁気異方性がいかなる方向であっても、また保磁力
が大きくても磁歪定数の測定には支障がないので測定情
度が良いことが確認できた。
るので、長さ１０ｍ＋＋、厚さ０．３Ｉ程度の基板上に
付着した膜厚１μｍ以下、磁歪定数ｌＸｌ０−’程度の
磁性薄膜であっても磁歪定数を測定できることが確認で
きた。士た応力を加えていない状態で磁性薄膜の持って
いる磁気異方性がいかなる方向であっても、また保磁力
が大きくても磁歪定数の測定には支障がないので測定情
度が良いことが確認できた。
第１図は磁性薄膜の磁歪定数測定装置の一例の正面図、
第２図は磁性薄膜に応力を印加する装置の一例の正面図
、第３図はトルク曲線の一例を示す図、第４図は磁性薄
膜に応力を印加する装置の自動化の説明図である。 １１・・・電磁石、１２・・・電磁石のポールピース。 １３・・電磁石の台座、１４・・・試料台、１５・・・
トルク測定装置、１６・・・コンピュータ、１７・・・
Ｘ−Ｙレコーダ、１８・・・コンピュータのディスプレ
イ。 １９・・・プリンタ、２１・・・基板、２２・・・装置
本体。 ２３・・ネジ、４］・・・応力制御装置、４２・・・ネ
ジ回転装置、４３・・・基板を歪曲させる装ｊり、４４
・・・基板を歪曲させるネジ、４５・・基板、４６・・
・発光装置、４７・・・反射光、４８・・・受光装置。
第２図は磁性薄膜に応力を印加する装置の一例の正面図
、第３図はトルク曲線の一例を示す図、第４図は磁性薄
膜に応力を印加する装置の自動化の説明図である。 １１・・・電磁石、１２・・・電磁石のポールピース。 １３・・電磁石の台座、１４・・・試料台、１５・・・
トルク測定装置、１６・・・コンピュータ、１７・・・
Ｘ−Ｙレコーダ、１８・・・コンピュータのディスプレ
イ。 １９・・・プリンタ、２１・・・基板、２２・・・装置
本体。 ２３・・ネジ、４］・・・応力制御装置、４２・・・ネ
ジ回転装置、４３・・・基板を歪曲させる装ｊり、４４
・・・基板を歪曲させるネジ、４５・・基板、４６・・
・発光装置、４７・・・反射光、４８・・・受光装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、磁性薄膜に応力を加え、逆磁歪効果によつて生じる
磁気異方性定数の変化量を測定し、応力と磁気異方性定
数の変化量との関係から磁歪定数を測定することを特徴
とする磁性薄膜の磁性定数測定装置。 ２、特許請求範囲第１項に記載の、磁気異方性定数の変
化量をトルクの変化量の測定により求めることを特徴と
する磁性薄膜の磁歪定数測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24616985A JPS62106382A (ja) | 1985-11-05 | 1985-11-05 | 磁性薄膜の磁歪定数測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24616985A JPS62106382A (ja) | 1985-11-05 | 1985-11-05 | 磁性薄膜の磁歪定数測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62106382A true JPS62106382A (ja) | 1987-05-16 |
Family
ID=17144536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24616985A Pending JPS62106382A (ja) | 1985-11-05 | 1985-11-05 | 磁性薄膜の磁歪定数測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62106382A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7728585B2 (en) | 2002-12-20 | 2010-06-01 | International Business Machines Corporation | Systems for measuring magnetostriction in magnetoresistive elements |
| CN102890252A (zh) * | 2012-09-26 | 2013-01-23 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种柔性磁性薄膜饱和磁致伸缩系数的测量方法 |
| JP2018004654A (ja) * | 2017-08-29 | 2018-01-11 | 株式会社東栄科学産業 | 磁歪計測装置、磁歪計測方法 |
| JP2018004491A (ja) * | 2016-07-04 | 2018-01-11 | 株式会社東栄科学産業 | 磁歪計測装置、磁歪計測方法 |
-
1985
- 1985-11-05 JP JP24616985A patent/JPS62106382A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7728585B2 (en) | 2002-12-20 | 2010-06-01 | International Business Machines Corporation | Systems for measuring magnetostriction in magnetoresistive elements |
| CN102890252A (zh) * | 2012-09-26 | 2013-01-23 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种柔性磁性薄膜饱和磁致伸缩系数的测量方法 |
| CN102890252B (zh) * | 2012-09-26 | 2015-10-14 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种柔性磁性薄膜饱和磁致伸缩系数的测量方法 |
| JP2018004491A (ja) * | 2016-07-04 | 2018-01-11 | 株式会社東栄科学産業 | 磁歪計測装置、磁歪計測方法 |
| JP2018004654A (ja) * | 2017-08-29 | 2018-01-11 | 株式会社東栄科学産業 | 磁歪計測装置、磁歪計測方法 |
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